本文轉載自科學大院（ID:kexuedayuan）

作者羅建泉

快過年了，家里家外開始大掃除，還得把自己從上到下都捯飭干凈，這是咱們喜迎新春的傳統民俗，正所謂辭舊迎新大清潔，干干凈凈過大年！

要完成這些任務，挑好各種清洗劑是關鍵。但是，每次要挑選的時候，你是不是都會在琳瑯滿目的貨架前迷茫一下，怎么有這么多產品？甚至還會有一些熟悉的問題涌上心頭：清洗時泡泡越多越好嗎？沐浴露能用來洗頭嗎？管道疏通劑真像廣告里那么好用么？

圖片來源：veer圖庫

我是一個化學工程科研工作者，當然也免不了要完成節前大“洗”的任務：洗頭、洗澡、洗碗、洗衣服、洗廁所……今天就給大家分享一下我完成任務的秘訣。

（特別聲明：本文不含任何品牌推薦，請放心閱讀~）

家里用的清洗劑，就兩種

家用清洗劑大致分為兩類，一類是個人護理清洗劑，另一類是非直接接觸類清洗劑。

前者（比如洗手液、肥皂、沐浴露、洗面奶、洗潔精等）的主要成分都是表面活性劑（原理下面會詳細講）。后者的清洗原理大致是：利用酸或堿溶解污垢，比如潔廁靈和管道疏通劑；利用氧化劑降解或者氧化疏水有機物增加其溶解性，比如84消毒液、“活氧凈”和漂白粉等，抑或通過自由基對細菌結構或內部蛋白質進行破壞實現殺菌。通常非直接接觸類清洗劑會結合酸堿和氧化劑，所以使用時記得帶上手套，否則你的手可能會被“漂白”哦。

大家選擇非直接接觸類清洗劑時千萬不要被天花亂墜的廣告詞忽悠了。酸、堿和氧化劑都是價格很低的化學品，其中價格氧化劑>堿>酸，看看成分表，價格了如掌。有些管道疏通劑會加一些生泡劑，通常是堿和鋁粉生成氫氣，酸和碳酸鈉生成二氧化碳，促進表面活性劑生成大量泡泡（但是有泡泡并不能證明效果就更好），都是非常廉價的化學品。其中的化學反應原理很簡單，帶上你們家的高中生即可（順便考考他/她，嘿嘿）。

用一瓶沐浴露，跟你說說表面活性劑

表面活性劑又稱界面活性劑，是能使兩種液體間、液體-氣體間、液體-固體間的表面張力或界面張力顯著降低的化合物。表面活性劑的分子一端為親水基團，另一端為疏水基團。

表面活性劑的化學結構和性質示意圖

表面活性劑的分子一端為親水基團，另一端為疏水基團。它的主要去污原理是疏水端與油污發生疏水吸附，親水端則與水分子作用，促進油污溶于水，從物體表面脫落下來。同時表面活性劑還可以將油污包裹，避免其重新粘到物體表面。表面活性劑的疏水端還可以與物體的疏水位點發生吸附，阻止油污再次吸附到物體表面。比如我們吃烤串時手上粘了油，用水是很難沖干凈的，因為水與油污之間表面張力較大，無法將其溶解帶走，而洗手液中的表面活性劑就可以促進油污溶于水中，從而將其從皮膚表面沖洗走。

表面活性劑有好幾種分類。

按照荷電性，可以分為4類：

陰離子表面活性劑親水端是帶負電的基團，是清洗劑中的主要成分，去污能力較強；

陽離子表面活性劑主要是含胺基（帶正電），它很少單獨用作洗滌劑，因為很多物體表面在水溶液中，特別是在堿性水溶液中通常帶有負電荷。帶正電荷的表面活性劑會在物體表面形成親水基向內、疏水基向外的排列，使物體表面疏水而不利于洗滌。常用作殺菌劑，纖維柔軟劑和抗靜電劑。

非離子表面活性劑一般含羥基、醚基，幾乎不帶電，更溫和，但是起泡能力弱；

兩性離子表面活性劑親水端則是既有正電基團如季銨基團，又有負電基團羧基，整體是電中性的，季胺鹽還具有抑菌功能。去污能力強，氣泡多，且穩定，但價格比較貴。

按照親水基團來分，可以分為3類：

皂基類，主要是通過油脂、蠟、松香或脂肪酸等和堿類起皂化或中和反應所得的脂肪酸鹽，堿性較強，清洗能力強，但對皮膚刺激性強；

硫酸鹽類表面活性劑，這個在清洗劑中最常見（比如十二烷基硫酸鈉），清洗能力也很強，價格也便宜；

新興的生物友好型氨基酸類表面活性劑（比如椰油酰甘氨酸鈉），一般是用植物油酸與氨基酸發生酰胺化反應，其pH值與皮膚接近，偏弱酸，更溫和不刺激皮膚。

為了讓大家有更直觀的認識，我從家里找出一瓶看似有點高檔的沐浴露，將其成分表抄下來給大家看看，一共有十幾種成分，含有4種、3類表面活性劑。

圖片來源：作者提供

其中兩種非離子表面活性劑兩種，能減少對皮膚的刺激，畢竟離子型表面活性劑會與皮膚表面發生靜電作用；陰離子表面活性劑負責去污；兩性離子表面活性劑可以促進發泡；甘油是潤膚保濕劑；檸檬酸主要是調節pH值，使其接近人體皮膚的pH值；氯化鈉是增稠劑和穩定劑；苯甲酸鈉是防腐劑；檸檬酸鈉可以穩定pH值，也可以螯合水里的鈣鎂，避免其與離子型表面活性劑形成沉淀造成去污能力下降的問題。小小的一瓶沐浴露里是不是滿滿的科技（沒有狠活）。

了解了表面活性劑的知識，我們就能回答不少“大洗”中的問題了。

清洗問題解答

問題一，沐浴露能用來洗頭么？

如果僅僅從清洗效果來看，是沒有問題的。但是，個人清洗劑因為清洗部位的不同，pH值和功能成分有所不同。我們的皮膚呈弱酸性，出油越多的部位越酸，所以pH值排序是身體大部分皮膚>臉部>頭部，頭皮是最“酸”的，pH值可以降至4左右。用沐浴露洗頭，如果是干性發質可能影響不大，但是油性頭發的話可能就會破壞頭皮的pH值環境，從pH值上來說，可能洗面奶會比沐浴露更適合洗頭。當然還是不建議混著用，因為清洗劑會根據需求添加不同的助劑，可能會對其他部位有不良影響。

問題二，肥皂、洗衣粉和洗衣液有什么區別？

洗衣皂一般都是皂基類表面活性劑，堿性強，可能傷手，畢竟我們的皮膚是偏酸的。而洗衣粉廣告里說的“不傷手”，可能就是選用了非堿性的表面活性劑。洗衣粉里除了表面活性劑，會加入更多的其他物質，比如軟化劑磷酸鹽，就是為了螯合水中的鈣鎂（因為洗衣粉中的表面活性劑可能堿性不夠強，容易被鈣鎂結合失效），以保持表面活性劑的去污能力。但是磷酸鹽排入水體中會造成富營養化導致水體缺氧，使得水生態系統崩潰，所以現在都是無磷的洗衣粉了。而洗衣液最大的區別就是更多使用了非離子型表面活性劑，從而起泡少一點，pH接近中性，對皮膚更溫和。

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問題三，清洗時泡泡越多越好嗎？

好多泡泡，讓人心情愉悅，但是大部分時候，泡沫量的多少并不表示洗滌效果的好壞。例如非離子表面活性劑的起泡性能遠不如肥皂，但其去污力卻堪比肥皂。比如有些管道清潔劑，就能生成大量泡沫，綿密的氣泡可以把清潔劑送到管道的各個角落，排出一些不太頑固的污漬，同時進行殺菌，但它溶解效果沒辦法和氫氧化鈉相提并論。

管道清潔劑

某些情況下，泡沫在去除污垢方面還是有幫助的。例如：家庭洗滌餐具時，洗滌液的泡沫可以將洗下來的油滴帶走；擦洗地毯時，泡沫有助于帶走塵土﹑粉末等固體污垢。另外，泡沫有時可以作為洗滌液是否有效的一個標志，因為脂肪性油污對洗滌液的泡沫有抑制作用，泡沫有時還可以作為漂洗是否干凈的指示劑。

問題四，清洗時溫度越高越好么？

清洗時的溫度對清洗效果影響較大，所以洗衣機里通常有控溫功能，溫度提高有利于污垢的溶解和擴散，包括洗衣機的轉動，也都是為了增加污垢與表面活性劑的接觸并帶走；溫度還會增加表面活性劑的溶解度，但對于離子型和非離子型表面活性劑的影響有不同。

對離子型表面活性劑，溫度升高一般能使其臨界膠束濃度CMC值上升而膠束量減小，這就意味著要添加更多的洗滌劑。對于非離子型表面活性劑，溫度升高，導致其CMC值減小，而膠束量顯著增加，可見適當提高溫度，有助于非離子型表面活性劑發揮其表面活性作用，但溫度不宜超過其濁點。什么是濁點呢，由于非離子表面活性劑親水端與水之間的氫鍵結合力較弱，隨溫度升高而氫鍵逐漸斷裂，因而使表面活性劑在水中的溶解度逐漸降低，達到一定溫度時轉為不溶而析出成渾濁液。

問題五，潔廁靈和84為啥不能混用？

潔廁靈和84消毒液，主要成分就不是表面活性劑了，前者主要是鹽酸，后者則是次氯酸鈉。前者主要是通過酸與碳酸鈣和氫氧化鎂反應，生成水溶性的氯化鈣和氯化鎂，從而被水沖走；后者則是利用其強氧化性的次氯酸根將細菌結構破壞或者將污垢氧化降解。千萬不要為了同時達到去垢和消毒而將兩者混用，因為它們會發生化學反應，生成氯化鈉、氯氣和水，而氯氣是有毒的，尤其在廁所空間小通風差，容易導致高濃度氯氣致死。學好化學真的能救命呢。

衣物頑固污漬清洗小tips

下面再給大家介紹一些衣服上頑固污漬的清洗方法和原理。

血漬

主要成分是血紅蛋白。最好用涼水洗，避免高溫對蛋白質的變性，從而暴露它的疏水基團；可以加食鹽產生鹽溶效應，鹽溶效應是指鹽離子吸附在蛋白質表面，使其帶更多的相同電荷產生排斥，促進其在溶液中分散；白蘿卜汁中的類胡蘿卜素可以與血紅蛋白的鐵競爭性結合；酸性的檸檬或白醋可以破壞蛋白結構，促進其溶解。

墨跡

主要成分是工業染料。可以用牛奶進行局部清洗，主要靠里面酪蛋白對染料競爭性吸附；酒精可以促進疏水的染料溶解；雙氧水則是氧化降解染料；淘米水中的淀粉也可以產生競爭性吸附，同時蛋白質和淀粉都有類似表面活性劑的效果，因為它們也同時含有親水位點和疏水位點。

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果汁

其中多酚色素會與衣服發生化學粘附。可以用酸性的白醋（醋酸）降解多酚氧化后生成的聚合物；堿性的小蘇打（碳酸氫鈉）也可以使多酚上起粘附作用的酚羥基發生化學結構變化；雙氧水則會氧化降解；用固體的牙膏或者肥皂涂抹增加清洗劑局部濃度，促進污垢的去除。

結語

用以上知識武裝后的你，一定能順利完成“洗”迎新春任務了吧？

不過……

和家人一起去超市購買洗滌產品時，我每次都會拋下豪言壯語：“千萬不要被廣告忽悠，你就看成分表”。但是，我這個“成分黨”最終敵不過家人：“我不聽你的，我就喜歡那個牌子/味道”“哇，這個折扣力度大，買一送一”……

有人也許會說，其實科學在生活里經常是沒啥用的。但是你一定要看完這篇文章，因為，萬一你洗澡時發現洗發水沒有了呢？

作者簡介

羅建泉，中國科學院過程工程研究所研究員，中國科學院大學崗位教授，主要研究膜科學與工程。

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